Keramikkondensator-Impulsstrom

Ich arbeite an einem Powerboard, das möglicherweise bis zu 2kA schalten muss, und während ich an einigen Simulationen arbeitete, kam mir die Frage. Wie viel Strom kann in einen Keramik-SMD-Kondensator fließen, wenn er auf einen sehr kleinen Zeitrahmen beschränkt ist? Zum Beispiel; Der Kondensator ist 10uF und 100V und der Impuls ist 0,1-1us, was einer Frequenz von 1-10MHz entspricht, und im Datenblatt für den Kondensator ergibt dies einen ESR und eine charakteristische Impedanz von etwa 0,01 Ohm. Bleibt man innerhalb der Nennspannung von 100 V, ergibt dies einen Spitzenstrom von bis zu 10 kA. Lassen Kondensatoren tatsächlich Strom auf diesem Niveau zu, selbst für eine so kurze Dauer, oder spielt ein anderer Faktor eine Rolle?

...Was ist mit der Leitungsinduktivität? 10 kA bei 100 V sind ein Megawatt, es ist fraglich, ob eine SMT-Schaltung dies auch nur für eine Mikrosekunde erleiden oder sich in .... google "explodierender Bridgewire-Zünder" verwandeln wird.
Nehmen wir an, dass der Kondensator und die Verkabelung zum und vom Kondensator insgesamt 1 mΩ echten Widerstand (kein Imaginärteil) haben. 10kA => 10 × 10 3 , Und P = ICH 2 × R , lassen Sie uns die Werte einfügen und sehen, wie unrealistisch es ist. ( 10 × 10 3 ) 2 × 10 − 3 = 100 k W Ja... Ich glaube nicht, dass du das tun willst. Mit 10 mΩ erhalten Sie 1 MW, genau wie bei Rackandboneman. Ein Zünder.
@rackandboneman genau deshalb war ich skeptisch. Ich glaube, der Faktor, den ich vergessen habe zu berücksichtigen, war die Induktivität der Pads und anderer PCB-Merkmale, die bei so großen und schnellen Impulsen einen sehr starken Begrenzungseffekt haben würden.
Der imaginäre Teil des Widerstands wird die Energie nicht zerstreuen oder verbrauchen ... was bei echtem Widerstand passieren wird, der echte Wärme erzeugt, so verzögert es auch sein mag. Wenn es ausreichend verzögert / gedehnt ist, um keinen solchen Hitzeimpuls zu verursachen, funktioniert Ihre Schaltung nicht - wenn dies nicht der Fall ist, existiert Ihre Schaltung (nachher) nicht.

Antworten (1)

Gehen Sie von einer Gesamtinduktivität von 10 nH aus. Gegeben V = L * dI/dT oder umgekehrt I = 1/L * integral (V * dT),

die Spitze I = 1/10nH * Integral (100V * 100nS) = 10^+8 * 100 * 1e-7 = 1.000 Ampere.

Wenn Ihre Gesamtinduktivität (Kappen plus Lötpads plus GND-Induktivität von Vias + Vias zu einem gemeinsamen Hochstrombus) 100 nH beträgt, beträgt der Spitzenstrom nur 100 Ampere.

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